题目内容
汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应：
4CO(g)+2NO2(g)
4CO2(g)+N2(g) ΔH=－1200 kJ·mol－1
①恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)；
A．容器内混合气体颜色不再变化 B．容器内的压强保持不变
C．2v逆(NO2)=v正(N2) D．容器内混合气体密度保持不变
②能使该反应的反应速率增大，且平衡向逆反应方向移动的是________(填序号)；
A．及时分离出CO2 B．适当升高温度
C．减小容器体积使体系压强增大 D．选择高效催化剂
③对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填序号)；
（2）汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0；820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照右表进行投料，达到平衡状态时K=1.0。
| 起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
| n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
| n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
①该反应的平衡常数表达式为___________；平衡时，甲容器中CO的转化率= ；
②平衡时，比较下列容器中CO的转化率：乙 甲(填“>”、“=”或“<”，下同)；丙 甲。
（15分）
（1） ① C D ② B ③ 乙（各2分）
（2） ①K=" c" (CO2)·c (H2)／[c (CO)·c (H2O)]（2分） 50% （3分）
② > = （各2分）
解析试题分析：（1）①反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，其余均为无色气体，容器内气体颜色不再变化，说明二氧化氮浓度不再变化，即反应达到平衡，故A错误；若反应正向进行，由于正反应是气体物质的量减小的反应，因此容器内混合气体的压强逐渐减小，若压强保持不变，说明各组分的物质的量保持不变，即反应达到平衡，故B错误；同一物质表示的v逆= v正，不同物质表示逆反应速率和正反应速率之比等于化学方程式中对应系数之比，都能说明反应达到平衡，即v逆(NO2)/v正(N2)=2/1，所以v逆(NO2)=2v正(N2)能说明反应达到平衡，而2v逆(NO2)=v正(N2)不能说明反应达到平衡，故C正确；混合气体的密度等于质量除以容器的容积，由于反应物和生成物都是气体，反应遵循质量守恒定律，则混合气体总质量始终不变，由于容器的体积不变，则混合气体的密度始终不会改变，因此密度不变不能说明反应达到平衡，故D正确；②及时分离出二氧化碳，即减小生成物浓度，反应速率减小，平衡向正反应方向移动，故A错误；ΔH=－1200 kJ·mol－1，则正反应是放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向吸热反应或逆反应方向移动，故B正确；正反应是气体体积减小的方向，减小容器体积增大压强，增大反应物和生成物浓度，反应速率增大，平衡向气体体积减小或正反应方向移动，故C错误；选择高效催化剂，能增大反应速率，但是对平衡无影响，平衡不移动，故D错误；③平衡时升高温度，正逆反应速率都会突然增大，且吸热反应方向的速率增大程度大于放热反应方向的速率，即逆反应速率>正反应速率>原平衡时的正逆反应速率=原平衡时的逆反应速率，故甲图错误；升高温度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，既能缩短达到平衡的时间，又能使反应物的平衡转化率减小，则T2时曲线比T1时先达到平衡，平衡时二氧化氮的转化率降低，故乙图正确；增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物的物质的量减小，则一氧化碳的体积分数逐渐减小，而非增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的物质的量增大，则一氧化碳的体积分数增大，而非减小，故丙图错误；（2）①平衡常数等于平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K的表达式为
；由于容器容积未知，为了简便计算过程，可设容积为1L，甲容器中CO的变化浓度为x mol·L－1，先求该反应中各组分的（起始、变化、平衡）浓度，则：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L－1 0.10 0.10 0 0
变化浓度/mol·L－1 x x x x
平衡浓度/mol·L－1 0.10—x 0.10—x x x
K==
=1.0
解得：x =0.050
②1）甲→乙，就是增大水蒸气的浓度，增大一种反应物浓度，平衡向正反应方向移动，另一种反应物的转化率增大，则一氧化碳的平衡转化率：甲<乙（或者通过计算比较）；
可设容积为1L，乙容器中CO的变化浓度为y mol·L－1，先求该反应中各组分的（起始、变化、平衡）浓度，则：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L－1 0.10 0.20 0 0
变化浓度/mol·L－1 y y y y
平衡浓度/mol·L－1 0.10—y 0.20—y y y
K==
=1.0
解得：y =0.20/3
则平衡时乙容器中一氧化碳的平衡转化率为：
×100%=
×100%=67%>50%。
2）甲→丙，起始投料加倍、投料比不变，就是增大两种反应物浓度增大压强，由于正反应是气体体积不变的反应，则平衡不移动，一氧化碳平衡转化率保持不变，则一氧化碳的平衡转化率：甲=丙（或者通过计算比较）；
可设容积为1L，丙容器中CO的变化浓度为z mol·L－1，先求该反应中各组分的（起始、变化、平衡）浓度，则：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度/mol·L－1 0.20 0.20 0 0
变化浓度/mol·L－1 z z z z
平衡浓度/mol·L－1 0.20—z 0.20—z z z
K==
=1.0
解得：z =0.10
则平衡时丙容器中一氧化碳的平衡转化率为：×100%=
×100%=50%。
考点：考查化学反应原理，涉及化学平衡的判断依据、外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响、化学反应速率和化学平衡图像、平衡常数表达式、化学平衡常数与平衡转化率的计算等。
名校课堂系列答案（16分）大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)+ O3(g)==IO－(aq)+O2(g) △H1
②IO－(aq)+H+(aq)
HOI(aq) △H2
③HOI(aq)+ I－(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3
总反应的化学方程式为______，其反应△H=______。
（2）在溶液中存在化学平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)，其平衡常数表达式为_______。
（3）为探究Fe2+对氧化I－反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中I3－浓度和体系pH，结果见图14和下表。
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
| 第1组 | O3+ I－ | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3+ I－+ Fe2+ | 5.2 | 4.1 |
②图13中的A为 。由Fe3+生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_______。
③第2组实验进行18s后，I3－下降。导致下降的直接原因有（双选）______。
A．c(H+)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3+)增加
（4）据图14，计算3～18s内第2组实验中生成I3－的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
2C达到平衡。经测定，平衡时c(A2)=0.5mol/L，c(B2)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L，若A2、B2和C的起始浓度分别为amol/L，bmol/L，cmol/L。
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。
| 编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
| 浓度/ mol?L－1 | 体积/mL | 浓度/ mol?L－1 | 体积/mL | ||
| ① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
| ③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1mol H2C2O4转移_____mol 电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为：c(H2C2O4)∶c(KMnO4) ≥______________。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________（填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=_______________ mol?L－1?min－1。
（4）已知50℃时c(MnO4－)～反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，画出25℃时c(MnO4－)～t的变化曲线示意图。
（7分）为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验：
| 编号 | 操作 | 实验现象 |
| ① | 分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡 | 试管A中无明显气泡产生； 试管B中产生的气泡量增加 |
| ② | 另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 | 试管A、B中均未明显见到有气泡产生 |
（1）过氧化氢分解的化学方程式为 。
（2）实验①的目的是___________________________________________________；实验中滴加FeCl3溶液的目的是________________________________________。
（3）实验②未观察到预期的实验现象。为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_________________________（用实验中所提供的试剂或条件）。
（4）某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如下图所示，分析判断OE、EF、FG三段中，___________段化学反应速率最快。
下列有关中和滴定的操作：①用标准液润洗滴定管；②往滴定管内注入标准溶液；③检查滴定管是否漏水；④滴定；⑤滴加指示剂于待测液；⑥洗涤。正确的操作顺序是
| A．⑥③①②⑤④ | B．⑤①②⑥④③ | C．⑤④③②①⑥ | D．③①②④⑤⑥ |